Поддерживать стабильную орбиту вокруг двух звезд сложнее, чем вокруг одной, и многие планеты часто становятся достаточно горячими, чтобы приготовить любую жизнь, или достаточно холодными, чтобы заморозить ее. Однако изучение того, как орбиты планет будут развиваться в течение миллиарда лет вокруг различных конфигураций звездных пар, показывает, что существенное меньшинство, вероятно, поддерживает условия, подходящие для жизни. Он также дает подсказки о том, какие системы заслуживают самого пристального изучения.
Один из самых больших вопросов, когда дело доходит до поиска жизни за пределами Солнечной системы: какой тип звезд может поддерживать жизнь? Мы знаем, что это могут сделать одиночные звезды G-типа, иначе нас бы здесь не было. Это, однако, охватывает лишь небольшую часть звезд галактики. Если не будет большего разнообразия мест, галактика может быть очень одиноким местом.
Красные карлики М-типа наиболее распространены, и их способность поддерживать жизнь вызывает много споров. На недавней конференции Американского астрономического общества Майкл Педовиц и Мэрайя Макдональд из Колледжа Нью-Джерси обратили внимание на второй самый важный вопрос: может ли жизнь выжить на планете, согретой парой солнц. В конце концов, в двойных системах звезд больше, чем в соло, поэтому включение их в качестве возможных домов значительно расширяет возможности.
Некоторые двойные системы настолько далеко друг от друга, что планета, вращающаяся вокруг одной звезды, практически не будет затронута другой. Перспективы для жизни здесь кажутся хорошими. Более интересным случаем являются циркумбинарные планеты (CBP), широко известные как миры, подобные Татуину, где звезды расположены так близко друг к другу, что планета должна была бы вращаться вокруг обеих, чтобы быть на безопасном расстоянии. Именно их исследовали Педовиц и Макдональд, используя тысячи комбинаций звездных масс и расстояний между планетой и до нее.
«Наши результаты подтверждают, что планеты, вращающиеся вокруг двойной системы с большим эксцентриситетом, быстро становятся нестабильными», — сообщили ученые. Даже если такая планета не сгорит в одной из звезд, дикие перепады температуры исключат возможность существования жизни, за исключением, возможно, глубоко под землей.
«Почти все планеты (87%) с большой полуосью, по крайней мере, в три раза превышающей апоцентр бинарной системы, стабильны, независимо от отношения масс или эксцентриситета бинарной системы», - добавили они.
Однако одной орбитальной стабильности недостаточно. Две трети планет, смоделированных парой, будут либо слишком горячими, либо слишком холодными для жидкой воды на их поверхности по всей их орбите. Другие временами испытывали бы обитаемые температуры, но прерывались бы неподходящими условиями. Возможно, жизнь могла бы впасть в спячку из-за обычного глубокого холода, но это, по крайней мере, рискованно.
Тем не менее, 15 процентов стабильных планет, которые смоделировала пара, имели пригодные для жизни температуры по крайней мере на 80 процентах их орбиты. Восемьдесят процентов могут показаться слишком низкой планкой — жизнь не может позволить себе даже кратковременного перегрева — но оценки команды не учитывали наличие океанов и атмосфер, которые стабилизировали бы температуру во время коротких прохождений вблизи звезды. «Мы обнаружили, что потенциально пригодные для жизни CBP, как правило, вращаются вокруг двойных звезд с небольшим расстоянием между ними, но редко вращаются вокруг двойных звезд с аналогичной массой, поскольку стабильные планеты вокруг таких двойных звезд слишком холодны», — пишут ученые.
Другими словами, мы можем забыть о Татуинах или Магратеях, вращающихся вокруг «солнц-близнецов». Вместо этого такие планеты будут иметь одну большую солнцеподобную звезду и одну гораздо более тусклую вторичную звезду.
Открытие CBP в обитаемой зоне доказало, что они могут существовать, но как газовый гигант он непригоден для жизни, хотя у него могут быть спутники, которые могли бы быть. Существующие методы обнаружения значительно усложняют поиск планет в двойных системах, циркумбинарных или нет, и, возможно, поэтому мы не нашли планету даже вблизи Альфы Центавра, но, по крайней мере, теперь у нас есть лучшее представление о том, где искать.
